少些炒作、少些浮躁,石墨烯應用有前景
從經(jīng)濟學的角度來看,需求拉動供給時,經(jīng)濟很健康,反過來供給規(guī)模推動需求時,經(jīng)濟就不能健康發(fā)展。因此,石墨烯的應用比石墨烯的制備更重要。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/262039.htm在前面的文章《論石墨烯行業(yè)發(fā)展的三個階段》里面,提到我國石墨烯行業(yè)現(xiàn)狀是制備規(guī)模遠遠大于市場規(guī)模。也就出現(xiàn)石墨烯制備規(guī)模虛假繁榮的現(xiàn)象。劉忠范院士也承認這一點。
氧化還原制備石墨烯的環(huán)保問題,據(jù)“tangtang92”(www.graphenes.net/bbs論壇的一個區(qū)長)提供的數(shù)據(jù)(如果數(shù)據(jù)有誤,由tangtang92負責,呵呵!),簡單的講制備1克氧化還原石墨烯RGO,需要1克鱗片石墨、1克硝酸鈉、5克高猛酸鉀、50毫升硫酸、500毫升水、50毫升鹽酸和酒精、0.7克水合肼(有劇毒),最后產(chǎn)生600克廢酸,100噸/年產(chǎn)生60000噸廢酸。環(huán)保壓力不小啊~!所以,無論從環(huán)保角度看,還是從供給大于需求的壓力看,都要謹慎投資石墨烯制備。
那么,倉庫里堆滿了石墨烯,怎么辦?四個字“自產(chǎn)自銷”。石墨烯由于才十年的歷史,因此帶有濃厚的學術氣息,現(xiàn)在還沒有走出象牙之塔。所謂“自銷”就是“銷自”,賣給自己做應用。石墨烯有那么應用呢?從矮挫丑到高大上(圈圈語)大概列一下。圖1,圖2.
圖1.中國專利應用分布
圖2.全球?qū)@麘梅植?/p>
這是來自北京國之專利預警咨詢中心的數(shù)據(jù),從專利應用分布可以看出,有鋰電(動力電池)、超級電容器、微電子、觸摸屏、催化劑、太陽能電池等。先看鋰電沒有大的突破。圖3.
圖3.比亞迪的磷酸鐵鋰電池電動車技術參數(shù)
估計這個鋰電是否用上石墨烯,38小時的充電時間,顯然民用不了。祝愿比亞迪盡早有更好的電動車出現(xiàn)??礃幼樱┗蛘咛脊茕囯姵匾黄七€有時日,不過吉倉和碳世紀經(jīng)過幾年的時間上的積累,石墨烯活性炭將在今年年底,在常州投產(chǎn),水系電容量300法拉/克,石墨烯鋰電池在兩個月后,將做出樣品。初步數(shù)據(jù),能量密度>30%的提升,循環(huán)次數(shù)2400次。預計跟超級電容器一樣,鋰電池在3到5年時間會有突破,目前也算是黎明前的黑暗吧。石墨烯觸摸屏早期最熱的是CVD法膜,但是現(xiàn)在進展不大,主要價格太貴,轉(zhuǎn)移障礙,制約了連續(xù)生產(chǎn),另外觸摸屏需要加上接觸半導體,這也是障礙。常州二維碳素在石墨烯觸摸屏手機上做了大量的有益的嘗試,圖4.我嘗試了一下,總體感覺還不錯,畢竟從無到有。相信二維一定能在性能上和成本上有所突破。
圖4.常州二維碳素的石墨烯觸摸屏手機
石墨烯復合材料是巨大的市場。有石墨烯、碳管要和金屬復合的,還有復合陶瓷的。防彈衣需要提高抗拉強度、剪切模量,抗靜電、導電塑料、導電涂料需要導電性、LED散熱、各種散熱器需要提高導熱散熱性,這些都為石墨烯提供了廣闊的天地。高分子用途十分廣泛,天上飛的、地上跑的、水里游的都會用上高分子材料。各種字母組合在一起,眼花繚亂的就組成了各種高分子的名稱。石墨烯、碳管復合尼龍已經(jīng)有賣。但其他高分子材料,企業(yè)石墨烯復合遇到了阻力。在微電子方面,石墨烯應用還沒有產(chǎn)業(yè)化的消息,在研究上面有些進展,各種剪切制備納米帶、戴宏杰研究組、宮建茹組的氮摻雜、石墨烯晶體管等,這些離產(chǎn)業(yè)化非常遙遠,例:圖5.2010年IBM1000GHZ石墨烯晶體管。
圖5.IBM1000GHZ的石墨烯晶體管
總之,石墨烯應用前景光明、市場巨大是未被開發(fā)的寶藏,只要我們在石墨烯應用上,多花些精力、少些炒作、多些靜心、少些浮躁,石墨烯行業(yè)一定能夠?qū)⒖捣€(wěn)定的發(fā)展。
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